Kernenergie und freier Marktkapitalismus sind nicht kompatibel

Melden Sie sich an für Tägliche Nachrichten-Updates von CleanTechnica per E-Mail. Oder Folgen Sie uns auf Google News!

---

Die Kernenergie hat in der Vergangenheit einige erfolgreiche Skalierungen erlebt, scheint aber heute dazu nicht mehr in der Lage zu sein. Ein großer Teil davon ist darauf zurückzuführen, dass die Grundsätze des freien Marktkapitalismus ihn zum Scheitern bringen. Das Gleiche gilt für kleine modulare Reaktoren. Da Menschen, die Atomkraft mögen, tendenziell politisch konservativ sind und daher viel eher Ideologen des freien Marktes sind, muss die kognitive Dissonanz ein Glas Ibuprofen pro Woche erfordern. Lassen Sie uns herausfinden, warum.

Erstens ist die Kernenergie meiner Meinung nach als kohlenstoffarme Stromerzeugungstechnologie völlig in Ordnung. Es ist effizient genug, es ist effektiv, es stößt im Betrieb keine Treibhausgase aus, es hält ein paar Jahrzehnte und es stößt keine Luftverschmutzung aus. Die Ängste vor Strahlung sind völlig übertrieben und viel mehr Menschen sind der Strahlung durch die Verbrennung von Kohle und das Fliegen in Passagierflugzeugen viel stärker ausgesetzt als durch Atomkraftwerke.

Das heißt aber nicht, dass es sich meiner Meinung nach lohnt, in diesem oder im nächsten Jahrzehnt viel Zeit oder Geld aufzuwenden. Ich denke, am Ende wird es ein Glücksfall sein, 5 % der globalen Energie zu erzeugen, wenn die gesamte Energie elektrisch ist. Das ist in absoluten Zahlen etwas mehr als jetzt, aber deutlich gesunken, was den relativen Anteil der Stromerzeugung angeht, und deutlich weniger, was den Anteil der kohlenstoffarmen Erzeugung angeht.

Warum? Lassen Sie uns die erfolgreichen Kernenergieprogramme der Vergangenheit untersuchen und dann untersuchen, was in China passiert. Moment, China? Das ist kein kapitalistischer Staat des freien Marktes, sagen Sie? Weiter lesen.

Erfolgskriterien für Nuklearprogramme

Wie ich schon einige Male festgestellt habe, weisen erfolgreiche Nuklearprogramme der Vergangenheit wie die Frankreichs, der USA und Südkoreas gemeinsame Merkmale auf.

Sie waren nationale strategische Programme. Das bedeutet, dass die nationale Regierung deutlich machte, dass sie eine nationale Priorität darstellten, Finanzmittel bereitstellte, den Widerstand vor Ort stark machte oder auf andere Weise überwand und die gesamte Sache überwachte.

Die strategischen Programme waren im Einklang mit Atomwaffenprogrammen. Das Militär beteiligte sich überall am Programm an den Anforderungen der Nukleartechnologie, stellte sicher, dass die Anreicherung von Uran auf Waffenqualität realisierbar war, teilte häufig die Finanzierung, sorgte für Sicherheit und sorgte im Allgemeinen dafür, dass kommerzielle Nuklearprogramme die militärischen Nuklearwaffenprogramme verbesserten.

Die Regierung wählte eine einheitliches Design für alle Reaktoren. Der Wettbewerb zwischen Kernspaltungstechnologien und -designs auf dem Markt sei nicht erlaubt, sagte die Regierung: „Das ist es.“ Und das Design musste sich bereits bewährt haben und es durften keine Änderungen vorgenommen werden. Das bedeutete, eines der großen Risiken von Nuklearprojekten zu vermeiden: maßgeschneiderte Konstruktionen an jedem Standort durch Leute, die dachten, sie wüssten es besser.

Die Reaktoren waren GW-Skala. Es gibt thermische Wirkungsgrade, die mit der Größe von Kesseln und Rohren zusammenhängen, was bedeutet, dass die gesamte Wärmeerzeugung lieber größer als kleiner sein sollte. Die Industrie versuchte es mit Reaktoren derselben Größe, die in Atom-U-Booten und Flugzeugträgern verwendet wurden, aber sie waren für die kommerzielle Stromerzeugung zu teuer. Infolgedessen stiegen sie relativ schnell auf den Gigawatt-Maßstab um, und erfolgreiche Programme bauten eine kleinere Anzahl größerer Reaktoren.

Der Die Regierung verwaltete die Personalbeschaffung. Sie erstellten nationale Schulungs-, Zertifizierungs- und Sicherheitskontrollprogramme für alle an dem Programm beteiligten Mitarbeiter von oben bis unten und von links nach rechts. Sie brachten Universitäten und Berufsverbände zusammen.

Der Die Programme liefen 20 oder 30 Jahre lang. Dadurch konnten die Erkenntnisse der ersten Standorte sofort an nachfolgenden Standorten genutzt werden. Dies bedeutete, dass die Leute, die die Reaktoren bauten, ihre Erkenntnisse weitergeben und von Standort zu Standort fahren konnten, ohne langsamer zu werden. Den Baumeistern wurde ermöglicht, aufzusteigen und Erfolge zu wiederholen.

Und sie mussten bauen Dutzende Kernreaktoren. Diese enorme Investition musste auf viele Reaktoren aufgeteilt werden. Vorzugsweise verfügte jedes Kernkraftwerk über viele Reaktoren, sodass alle überlappenden Sicherheitsebenen, die rund um die Brennstoffversorgungskette und den Abfall erforderlich sind, gemeinsam anfallen.

Wer die Kernenergieerzeugung ausbauen will, muss über diese Erfolgsbedingungen verfügen.

Klingt oder sieht das nach Kapitalismus aus? Sieht das aus wie Adam Smiths unsichtbare Hand? Sieht es nach Hayeks freien Marktwirtschaften aus? Nein, nein, tut es nicht. Das bedeutet, dass die Regierung ganz klar eine große Regierung ist und die Kontrolle hat.

Was passiert, wenn Erfolgskriterien nicht erfüllt sind?

Was passiert, wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind? Nun ja, Kosten und Zeitpläne schießen in die Höhe, so dass Kernreaktorbauprojekte weltweit zum Gespött werden. Die meisten Nuklearprogramme außerhalb der genannten fallen in diese Kategorie. Abgesehen von kurzen Glanzmomenten in den genannten Ländern sind die meisten Atomprojekte Fehlschläge.

Diese Tabelle stammt aus Professor Bent Flyvbjergs Analyse der Datenbank seines Teams mit über 16.000 Megaprojekten im Wert von mehr als einer Milliarde Dollar, die in 25 Kategorien unterteilt sind. Sie werden feststellen, dass kommerzielle Kernreaktorprojekte nur wegen der Kostenüberschreitungen schlechter sind als Olympische Spiele und Endlager für Atommüll. Das Gleiche gilt für Fahrplanüberschreitungen.

Um viele Kernkraftwerke erfolgreich bauen zu können, braucht man wirklich eine feste staatliche Hand am Steuer, die das Militär unterstützt. Sie müssen so viele langfristige Risiken wie möglich aus dem Programm eliminieren. Disziplin. Einzeldesign. Wiederholung. Kurzer Zeitrahmen. Nationales Personalprogramm. Baumeister. Kaufen Sie Flyvbjergs Buch, Wie große Dinge erledigt werden und dann ein Programm für drei Dutzend Kernreaktoren aufstellen, das seinen Leitlinien entspricht, und Sie könnten eine Chance auf Erfolg haben.

Ansonsten bekommt man Dinge wie Hinkley Site C. That Das britische Reaktorprojekt ist jetzt Zehn Jahre früher als geplant, und das Budget hat sich von etwa 20 Milliarden US-Dollar auf etwa 40 Milliarden US-Dollar verdoppelt. In den USA gibt es Vogtle und Summer, Milliarden und Jahre über dem Budget, wobei einer von ihnen komplett verschrottet wurde. Sie erhalten die Projekte Flamanville und Olkiluoto, ebenfalls Milliarden und Jahre über dem Zeitplan. Das Einzige, was die europäischen Beispiele annähernd richtig gemacht haben, war die Wahl eines einzigen Entwurfs, aber sie scheiterten größtenteils daran, dass sie sich für einen brandneuen, unbewiesenen Entwurf entschieden und sich nicht dazu verpflichteten, viele davon in einem beschleunigten Zeitrahmen zu bauen.

Mitte der 2000er Jahre war das nicht gerade ein Geheimnis. Dann war die große Hoffnung der Industrie die Standardisierung auf den Westinghouse AP1000. Das ist das, was in den Vogtle- und Summer-Werken war, also lief es nicht gut. Das war das letzte Mal, dass die Branche glaubte, sie befinde sich in einer Renaissance. Wind und Sonne hatten noch nicht auf Hochtouren geschaltet. Die HGÜ hatte ihre letzten großen technischen Hürden mit dem mechanisch-elektronischen Hybrid-Leistungsschalter, der robust genug und schnell genug war, und Spannungsquellenwandlern (VSC), die winzige pixelige Änderungen erzeugen konnten, um die Sinuswellen des Wechselstroms aus der Wohnung digital nachzubilden, noch nicht überwunden Welle von Gleichstrom.

Sogar China konnte das nicht hinbekommen, und ironischerweise liegt das auch am Marktkapitalismus. Um die obige Grafik zu erklären: Das ist ein Datensatz, den ich seit 2014 zusammengestellt habe und in dem ich Chinas Wind-, Solar- und Wassereinsätze mit seinen Nukleareinsätzen vergleiche. Auf den ersten Blick hätten die oben aufgeführten Voraussetzungen für China einfach sein sollen, weshalb ich mich für die Einsätze des Landes entschieden habe. Ursprünglich war es ein großartiges Naturexperiment zwischen Atomenergie und Wind- und Solarenergie, vor Kurzem kam auch Wasserkraft hinzu.

Die Grafik umfasst alle vier Erzeugungsformen und ist in zusätzlichen TWh der tatsächlichen Neuerzeugung pro Jahr aus den Quellen angegeben. Dabei werden für alle Technologien chinesische Kapazitätsfaktoren verwendet. Daraus geht hervor, dass die erneuerbaren Energien ihren Zuwachs an realem Strom pro Jahr rasch steigern, während die Kernenergie stagniert. Das Atomprogramm erreichte 2018 seinen Höhepunkt und schrumpft seitdem mit durchschnittlich drei Reaktoren pro Jahr. Im Jahr 2023 haben sie nur einen Reaktor an die Übertragung angeschlossen, den kommerziellen Betrieb jedoch noch nicht aufgenommen. Es ist möglich, dass sie in diesem Jahr überhaupt keine Atomreaktoren in Betrieb nehmen.

Was schief gelaufen ist? Nun, sie scheiterten kläglich an einer der Voraussetzungen für den Erfolg: Sie wählten ein einziges, bewährtes Design und blieben dabei. China baute zwei europäische EPRs, die in Flamanville, Hinkley und Olkiluoto scheiterten. Außerdem bauten sie sieben weitere Designs. Sie haben eine weitere Handvoll nuklearer Konstruktionen verschiedener Art in Laboren, darunter einen winzigen Salzschmelze-Reaktor, von dem Thorium-Fans behaupten, dass er mit ihrem bevorzugten radioaktiven Metall betrieben wird.

Und auch ihre geplanten Reaktoren für die Zukunft haben viele Designs. Warum? Konkurrierende nationale Strategien, ist meine Meinung.

Einerseits gibt es eine kommerzielle Nuklearstrategie. Auf der anderen Seite gibt es Auslandsverkäufe von CO2-armen Erzeugungstechnologien, die ihren enormen Erfolg mit Solarpaneelen und Batterien sowie ihren wachsenden weltweiten Erfolg mit Windkraftanlagen und Elektrofahrzeugen widerspiegeln.

Das erste erfordert ein einziges Design für den Erfolg. Der zweite verlangt, was der Kunde kaufen möchte. Chinas Industriestrategie-Fraktion gewann den Münzwurf und die Energieindustrie verlor. Daher kann China auch nicht schnell viele Atomreaktoren bauen.

Erfüllen kleine modulare Kernreaktoren die Erfolgskriterien?

Das bringt uns zu den kleinen modularen Kernreaktoren (SMNRs), der jüngsten großen Hoffnung der Nuklearindustrie. Diese gesamte Strategie berücksichtigt so viele Fehlerbedingungen wie möglich bei der Kernenergieerzeugung.

Es sind Startups im Umkreis von mehreren Kilometern. Als ich das letzte Mal gezählt habe, gab es 18 Kernenergietechnologien mit 57 konkurrierenden Designs. Es handelt sich allesamt um unbewiesene Technologien. Sie sind winzig und liegen ein bis zwei Größenordnungen unter dem GW-Maßstab, den die thermische Effizienz der Technologie erfordert. Keine Regierung baut ihre kohlenstoffarme Lösung um sie herum auf, wählt Gewinner aus, baut Dutzende oder Hunderte auf und setzt Disziplin durch. Sie sind darauf angewiesen, dass der Kapitalismus des freien Marktes der Wind unter ihren Flügeln ist.

Die Fiskalideologen, denen die Atomkraft am meisten zu gefallen scheint, ignorieren die Lehren der Vergangenheit, weil ihre kognitiven Vorurteile es ihnen nicht erlauben zu verstehen, dass freie Marktwirtschaft und Atomenergie zusammenpassen wie Flammenwerfer und Tankstellen. Für sie ist es einfach nicht nachvollziehbar, dass der Markt für manche Dinge schlecht ist und dass die Kernenergie dazu gehört.

Persönlich denke ich, dass China es herausfinden wird, die meisten Designs aufgeben, sich auf ein stabiles, bewährtes Design der 3. Generation stützen und sein Nuklearprogramm etwas ausbauen wird. In Ermangelung eines globalen Marktes und des großen Erfolgs der erneuerbaren Energien könnte China jedoch seine Nuklearpläne einfach zurückfahren. Schwer zu sagen. Innerhalb der Regierung gibt es viele Fraktionen. Eigentlich spielt es keine Rolle, denn ganz gleich, was sie mit Atomkraft machen, sie werden sowieso genug erneuerbare Energien bauen, um ihre gesamte Energie zu dekarbonisieren, und weltweit große Mengen an Solarpaneelen, Windturbinen, Batterien und Elektrofahrzeugen verkaufen, um viel zu dekarbonisieren auch davon.

Der Bau von Kernreaktoren erfordert einen Nuclear New Deal, und keine Regierung der Welt scheint daran interessiert zu sein. Während die Marktwirtschaft hervorragend dazu beiträgt, die Kosten modularer, herstellbarer und einfacherer Lösungen zu senken, funktioniert sie bei der kommerziellen Kernenergieerzeugung nicht.